不同幅度景观格局与水分利用效率耦合研究

景观格局是生态过程在一定时空尺度上综合作用的产物，它对生态系统内的碳水分配以及碳、水循环过程中的耦合作用有极其重要的影响。目的为了探讨多尺度下景观格局与水分利用效率的相互作用规律，为景观格局与生态过程耦合关系的研究以及区域生态规划提供一定的理论基础。方法本研究采用PEST模型参数优化后的Biome-BGC模型模拟了千烟洲森林生态系统2000—2014年的水分利用效率，并分析了多尺度下景观格局指数和水分利用效率,年总初级生产力的相关性及其变化趋势。结果（1） 景观破碎化指数（斑块数量、斑块密度）与水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著负相关关系,平均斑块面积和水分利用效率在缓冲区为10 ~ 80范围内呈显著正相关关系。（2） 景观形状指数（景观形状指数、分维度指数）与水分利用效率在缓冲区为50 ~ 100范围内呈显著正相关。（3） 景观聚合度指数（相似邻接百分比、聚集度指数）与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10~50范围内呈显著正相关。（4） 景观多样性和均匀性指数与水分利用效率间的相关性在缓冲区为10 ~ 20时呈显著负相关，70 ~ 100时变为显著正相关。（5） 景观格局指数和水分利用效率的相关性表现出明显的尺度效应。（6） 总初级生产力和景观格局指数相关性的变化规律同水分利用效率和景观格局指数相关性的变化规律一致。结论景观格局与生态过程的耦合受到尺度效应的影响，建议区域生态规划要充分考虑尺度效应，使景观格局与生态过程发挥最大的耦合效用。      

基于MOA模型的社区居民参与反恐程度及影响因素研究——以新疆乌鲁木齐市为例

基于对乌鲁木齐市典型社区的实地调研,借用公民参与阶梯理论和三维空间分析法,分析社区反恐居民参与度情况,建立MOA模型,对影响居民参与社区反恐的影响因素作出假设,并运用结构方程模型对假设进行分析与验证。结果表明,参与动机、参与能力与参与机会均对社区反恐居民参与度具有显著的正向影响,其中参与动机在社区反恐居民参与的MOA模型中处于重要地位,社区反恐居民参与机会和能力还间接通过参与动机来对居民的参与度产生影响,社区反恐居民参与的动机也间接影响居民参与度。可以通过宣传培训、物质支持提升社区居民的参与能力;落实奖励政策和保障机制引导居民主动参与,提高积极性;拓宽社区居民参与社区反恐的渠道,创造丰富的参与机会等提高社区反恐居民的参与度,以群众为基础力量,打好反恐维稳攻坚战。     

青藏高原草地降水利用效率时空动态及对气候变化的响应

本研究利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型模拟了2000—2013年青藏高原草地净植被生产力(Net Primary Production，NPP)，结合实测数据、气象数据和土地覆被数据计算了草地降水利用效率（PUE），探究其时空分布特征，以及不同草地类型PUE及其对气候变化的响应。结果表明：青藏高原草地PUE在研究年限内呈现波动增加趋势，增加速率为每年0.0035 g·m^-2·mm^-1，14 a的平均值为0.38 g·m^-2·mm^-1。PUE的空间分布具有明显的异质性，呈现东部高、中西部低的基本格局。PUE分布在0.2～0.4 g·m^-2·mm^-1之间的比例最大，占青藏高原总面积的55.63%，呈减少趋势的区域主要分布在青藏高原的北部和西部，以及东部的边界地区，呈增加趋势的地区集中在研究区的中部和南部。研究年限内PUE的变异系数分布在0.07～0.85之间，变化稳定的区域所占面积最大，为总面积的43.43%，主要分布在唐古拉山脉和横断山脉附近。不同草地类型间PUE均值存在差异，具体表现为：草甸（1.06 g·m^-2·mm^-1）>坡面草地（0.80 g·m^-2·mm^-1）>平原草地（0.30 g·m^-2·mm^-1）>高山与亚高山草甸（0.29 g·m^-2·mm^-1）>荒漠草地（0.23 g·m^-2·mm^-1）>高山与亚高山草地（0.094 g·m^-2·mm^-1）。总体上，青藏高原草地PUE与降水成负相关关系，而与气温呈正相关，PUE的变化对降水响应更加敏感。     

同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应模型筛选

为了筛选出最适合黑皮冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.的光合光响应模型,为其育种提供理论依据,以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对8种经典的光合光响应模型适用性进行了比较分析。结果表明：二次多项式能够表现出光抑制情况,但在拟合过程中出现暗呼吸速率为正值、光补偿点为负值及无法解释当光强达到饱和后光合速率快速下降的问题;直角双曲线、非直角双曲线及指数函数Ⅰ、指数函数Ⅱ无法直接求取光饱和点、光补偿点,结合常用的光饱和点的计算方法得到的光饱和点与实测值均存在较大的偏差,且指数函数Ⅱ在计算光饱和点时表现出明显的人为性,也无法拟合光抑制情况,但4种模型拟合得到的光补偿点均与实测值相差不大;指数修正模型因系数β为负值,无法求取四倍体黑皮冬瓜材料的光饱和点和最大净光合速率,且拟合得到的四倍体黑皮冬瓜的光补偿点明显低于实测值;直角双曲线修正模型计算得到的暗呼吸速率及二倍体黑皮冬瓜的光饱和点明显低于实测值,但获得的四倍体及其二倍体的最大净光合速率与实测值最接近,说明其在拟合最大净光合速率上有优势;整体上分段函数计算得到的黑皮冬瓜的各光合参数与实测值最为接近,与实测值的平均相对误差最小,也能很好的拟合发生光抑制部分的光响应曲线。分段函数拟合同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应曲线效果较其他模型效果好,分段函数模型为黑皮冬瓜最适合的光合光响应模型。     

浑善达克沙地杨树水分利用特征

为探究浑善达克沙地杨树的水分利用特征。本文利用氢和氧同位素示踪技术,测定了降雨、土壤水与地下水的δ18O值,利用多元线性混合模型定量计算了杨树对不同土层土壤水分的利用比例。结果表明:①浑善达克沙地大气降雨方程线为:δDLWML=7.84δ^18OLWML+9.12,斜率比全国降雨方程偏小,体现了研究区降雨少,蒸发大的气候特征;②土壤含水量与地下水位埋深、降雨量、植物生长期的变化有着显著的相关关系。降雨量较大与地下水位埋深较浅的时期,土壤含水量明显增大,在植物生长前期和中期,土壤含水量明显较低;③杨树在雨季,利用了大量的浅层土壤水(0~40 cm),在较为干旱的旱季,利用了大量的深层土壤(160~200 cm)水与少量的地下水。     

基于机器学习预测农药对熊蜂和蜜蜂的毒性

熊蜂 (Bombus spp.) 和蜜蜂 (Apis mellifera L.) 是自然界中的重要传粉昆虫，近年来因为农药的大规模不合理使用造成了世界多个地区熊蜂和蜜蜂种群的持续下降。为了更好地评估农药对熊蜂和蜜蜂的毒性，本研究收集了61个共有的农药蜂毒数据，采用12种分子指纹联合8种机器学习算法，分别建立了农药对熊蜂和蜜蜂急性接触毒性LD₅₀值的分类预测模型。结果表明:农药对熊蜂和蜜蜂的急性接触毒性分类模型预测准确率分别达86.7%和80.0%。随机森林 (Random Forest)、神经网络 (Neural Network) 和支持向量机 (SVM) 3种算法联合Fingerprinter、Klekota-Roth Count和Extend 3种分子指纹在本研究中的预测能力较好。此外，分别采用构建的熊蜂毒性预测模型和蜜蜂毒性预测模型开展交叉毒性预测，准确率分别为72.9%和66.7%，表明熊蜂毒性模型预测蜜蜂毒性的准确性高于蜜蜂毒性模型预测熊蜂毒性的准确性。本研究可为设计低蜂毒化合物提供理论指导，同时为开展不同昆虫靶标的毒性交叉预测提供借鉴。     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

不同氮肥水平下烟草CO2响应曲线的拟合分析

[目的]探讨不同CO2响应曲线模型拟合不同氮肥水平下烟草光合特性与CO2间的关系,筛选出最佳的CO2响应曲线拟合模型.[方法]以烤烟K326为对象,在不同氮肥用量(0、66.60、93.60和120.60 kg/ha)条件下,采用不同CO2响应曲线模型(直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型、直角双曲线修正模型和指数改进模型),对烟株旺长期中部叶的CO2响应曲线进行拟合,分析拟合曲线与实测值的相似程度,筛选拟合效果最佳模型.[结果]直角双曲线模型、Michaelis-Menten模型和指数改进模型均无法完全拟合出光合速率随CO2增加而下降的曲线,且直角双曲线模型和Michaelis-Menten模型无法拟合最大净光合速率(Pn max).直角双曲线修正模型拟合R2为0.999,拟合效果优于其他模型,其光合参数[初始羧化效率(α)、Pn max和饱和胞间CO2浓度(Ci sat)]的拟合值更接近真实值,能反映实际情况.各模型决定系数排序为直角双曲线修正模型>指数改进模型>直角双曲线模型=Michaelis-Menten模型.[结论]不同CO2响应曲线模型对不同氮水平下烟草光合特性的拟合效果存在差异,四种模型中以直角双曲线修正模型的拟合效果最佳.     

西部地区现代农业与旅游业的耦合协调关系分析

[目的]对西部地区现代农业与旅游业的耦合协调发展水平进行测度,明晰各省份的耦合协调类型,为实现西部地区现代农业与旅游业的协调发展提供理论依据.[方法]基于2012—2016年西部地区内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等11个省份的面板数据,构建现代农业与旅游业系统评价指标体系,运用变异系数法、线性加权法、耦合度模型、耦合协调度模型及统计分析方法,考察西部地区现代农业与旅游业的耦合协调关系.[结果]考察期内西部地区现代农业综合指数介于0.1421~0.3832,旅游业综合指数介于0.0036~0.3398,均表现为波动变化态势,二者间的相关系数为0.522,表明西部地区现代农业与旅游业间存在较强的关联性,但考察期内的现代农业发展水平和旅游业发展水平均不高.四川和云南属于现代农业滞后型,内蒙古、广西、重庆、贵州、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等9个省份均为旅游业滞后型.西部地区所有省份的现代农业与旅游业综合协调指数均小于0.3500,现代农业与旅游业的耦合协调度明显低于二者的耦合度,整体上呈现波动式上升趋势.从现代农业与旅游业的耦合阶段来看,内蒙古、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃和新疆等9个省份均属于颉颃耦合阶段;宁夏位于低水平耦合阶段;青海在2013和2015年属于低水平耦合阶段,其余年份均为颉颃耦合阶段.西部地区现代农业与旅游业的耦合协调度均值介于0.1193~0.3882,包含轻度失调、中度失调和严重失调3个等级.其中,内蒙古、广西、重庆、四川、云南和陕西等6个省份均属于轻度失调,贵州、甘肃和新疆均属于中度失调,青海和宁夏均为严重失调.[建议]西部地区应充分发挥旅游业引领带动作用,加快构建现代农业产业体系,不断强化政策保障体系建设,以此促进现代农业与旅游业耦合协调发展.     

基于辐射和温度的ET0模型在吐鲁番地区的比较与修正

利用吐鲁番地区3个气象站2000—2015年逐日气象资料,以FAO-56 Penman-Monteith(FAO-56 PM)模型为标准,对6种ET_0模型(M-A模型、P-T模型、M-H模型、H-S模型、Traj模型和B-H模型)进行评价并修正,采用均方根误差(RMSE)、绝对平均误差(MAE)、平均相对误差(MRE)评价指标和Wilcoxon非参数检验法比较年、月尺度上各模型修正前后的估算精度,以筛选适用吐鲁番地区ET_0简化估算模型。结果表明:吐鲁番地区ET_0的主要影响因子是R_s(太阳辐射),其次是e_s(饱和水汽压)和R_n(作物表面净辐射);修正前,年尺度上,M-H模型的估算精度最高;月尺度上,各模型误差较大且与FAO-56 PM模型存在显著差异,适用性较差;修正后,各模型在年、月尺度上的精度均有明显提高,无显著差异,其中修正后的P-T、M-H和B-H模型估算精度最高,可作为吐鲁番地区ET_0简化估算模型。